Стволовые клетки не дают ящерицам отращивать полноценные хвосты

Биологи выяснили, почему у саламандр новый хвост очень похож на старый, а у ящериц — нет. Оказалось, что все дело в различных стволовых клетках в спинном мозге животных. Результаты изложены в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В организме некоторых животных есть специальные стволовые клетки, которые входят в определенную функциональную ткань, но могут превратиться (дифференцироваться, как говорят биологи) в клетки других типов. Разные стволовые клетки различаются по возможностям: некоторые могут породить лишь ограниченное количество типов других клеток, а другие, например, эмбриональные, могут стать любой клеткой.

Именно активностью стволовых клеток объясняются удивительные способности к регенерации у таких животных, как аксолотль (неотеническая, то есть достигающая половой зрелости на личиночной стадии, саламандра, животное класса земноводные) и некоторые ящерицы (класс пресмыкающиеся).

В новой работе ученые решили выяснить, почему ящерицы и саламандры отращивают свои новые хвосты по-разному. Оказалось, что стволовые клетки в спинном мозге саламандр универсальнее: они могут превратиться и в нейроны. В то же время аналогичные клетки ящериц частично утратили свои способности и могут стать лишь клетками хрящей и кожи, но не могут породить нервную ткань. Авторы исследовали аксолотля мексиканской амбистомы (Ambystoma mexicanum), а также два вида ящериц: североамериканского красногорлого анолиса (Anolis carolinensis) и траурного геккона (Lepidodactylus lugubris).

Также ученые проверили идею, что дело именно в стволовых клетках, а не в их окружении, пересадив нейрональные стволовые клетки аксолотля в хвосты пяти гекконов. В результате некоторые клетки в восстановившемся хвосте стали нейронами, чего обычно не происходит. Тем не менее вопрос, почему ящерицы потеряли полноценную способность к регенерации, остается открытым. Как правило, чем сложнее организм, тем хуже он регенерирует, но фундаментальные причины этого процесса не до конца ясны.

Теперь авторы планируют при помощи технологий редактирования генома CRISPR/Cas9 модифицировать «родные» стволовые клетки ящериц, чтобы они научились восстанавливать полноценный хвост. «Моя цель — создать первую мышь, которая сможет регенерировать хвост, — делится планами на будущее руководитель коллектива Томас Лозито из Питтсбургского университета (США). — Мы используем ящериц как промежуточную ступень [для достижения этого результата]».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.